| dc.description.abstract | Keragaman bakteri kitinolitik dapat dipelajari melalui metode kultur dan
nonkultur. Metode nonkultur yang menggunakan teknik molekuler atau
metagenomik, mampu memberikan informasi yang lebih lengkap mengenai
keragaman bakteri tanah tanpa harus menumbuhkan sel terlebih dahulu.
Metagenomik menjadi pilihan untuk pendeskripsi keragaman mikrob dalam
wilayah yang spesifik termasuk area hutan dan perkebunan. Salah satu teknik
analisis keragaman komunitas bakteri ialah dengan metode DGGE (Denaturing
Gel Gradient Electrophoresis). Pendekatan dengan metode kulturasi bakteri asal
hutan dapat digunakan untuk mencari bakteri galur unggul dalam memproduksi
enzim kitinolitik yang spesifik dan unik. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui keragaman bakteri kitinolitik melalui metode kultur dan non kultur
dari Taman Nasional Bukit Dua Belas (TNBD) dan perkebunan kelapa sawit,
memurnikan secara parsial dan melakukan karakterisasi kitinase ekstraseluler dari
isolat potensial dan menguji potensinya sebagai agens biokontrol cendawan
Ganoderma boninense.
Komposisi komunitas bakteri tanah yang terdapat pada dua sistem tanah
yang berbeda dari hutan tropis TB dan daerah perkebunan kelapa sawit SW diuji
dan dibandingkan dengan menggunakan metode DGGE untuk menganalisis
sekuen gen 16S rRNA dan gen ChiA. Sekuen gen 16S rRNA dan ChiA
dipengaruhi oleh komposisi kimia sampel dari dua tipe tanah yang berbeda seperti
pH tanah, karbon total (TC), nitrogen total (TN), ketersediaan fosfat (AP), dan
rasio C/N. Kandungan bahan-bahan organik pada perkebunan kelapa sawit
cenderung lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan bahan organik pada
Taman Nasional Bukit Dua Belas.
Secara umum penggunaan DGGE dapat memisahkan banyak pita DNA
gen 16S rRNA dan ChiA. Masing-masing pita yang terpisah menunjukkan
perbedaan spesies bakteri tanah. Analisis DGGE gen 16S rRNA dan ChiA pada 4
sampel tanah menghasilkan pita DGGE yang cukup beragam. Analisis indeks
keragaman Shannon-Wienner (H’) digunakan untuk mengestimasi keragaman
mikrob pada tiap lokasi. Indeks keragaman (H’) berdasarkan gen 16S rRNA pada
empat lokasi berkisar dari 1.90-3.04 dan untuk gen ChiA berkisar antara 1.094-
1.705. Indeks kemerataan (e’) dari gen 16S rRNA berkisar antara 0.914-0.939 dn
untuk gen ChiA berkisar antara 0.611-0.740.
Isolasi bakteri kitinolitik pada media agar-agar kitin dari Taman Nasional
Bukit Dua Belas dan perkebunan kelapa sawit di Provinsi Jambi menghasilkan 63
isolat bakteri kitinolitik dan hanya 10 isolat yang berpotensi menghambat
pertumbuhan hifa Ganoderma boninense setelah diuji antagonis dan tidak
menimbulkan respon hipersensitif / hypersensitive Response (HR) terhadap
tanaman tembakau. Indeks kitinolitik yang dihasilkan dari 10 isolat kitinolitik
berkisar antara 0.2 sampai 4, sedangkan aktivitas spesifik kitinase berkisar antara
4.27-6.30 Umg-1 protein. Analisis sekuen gen penyandi 16S rRNA menunjukkan
bahwa 7 isolat kitinolitik memiliki kedekatan dengan kelompok Bacillus dan 3
isolat lainnya memiliki kedekatan dengan kelompok Pseudomonas.
Isolat B. cereus TB04-05 dipilih untuk dikarakterisasi dan diuji
kemampuan enzimnya terhadap pertumbuhan hifa G. boninense secara In vitro
berdasarkan indeks kitinolitik dan aktivitas spesifik tertinggi yang dihasilkan
isolat ini. Isolat B. cereus TB04-05 memiliki pertumbuhan yang meningkat mulai
dari jam ke 0-12 jam inkubasi dan kemudian pertumbuhan relatif stabil sampai
mencapai jam ke-42 inkubasi kemudian menurun setelah jam ke-48 inkubasi.
Kitinase diproduksi dan relatif meningkat sampai jam ke-9 inkubasi dan setelah
jam ke 48 inkubasi aktivitas menurun secara drastis. Pengendapan protein dengan
menggunakan amonium sulfat menunjukkan konsentrasi garam ammonium sulfat
50% mampu menghasilkan aktivitas spesifik maksimum sebesar 8.420 Umg-1
protein. Hasil analisis SDS-PAGE dari endapan protein menunjukkan adanya dua
pita dari fraksi protein B. cereus TB04-05 hasil pengendapan 50% amonium sulfat
dengan estimasi bobot molekul sekitar 70 kDA dan 37 kDa.
Aktivitas kitinase enzim ekstrak kasar dan hasil pengendapan 50%
amonium sulfat dari isolat B. cereus TB04-05 pada pH optimum menunjukkan
aktivitas kitinase maksimum pada pH 7.0 dengan nilai aktivitas kitinase sebesar
5.34 U mg-1 protein dan 6.12 U mg-1 protein. Enzim ekstrak kasar memiliki
aktivitas optimum pada suhu 30 oC sebesar 5.62 U mg-1 protein, sedangkan enzim
hasil pengendapan memiliki aktivitas maksimum pada suhu 40 oC, sebesar 6.15 U
mg-1 protein. Kedua enzim tersebut stabil pada pH dan suhu optimum selama
180 menit inkubasi.
Uji penghambatan cendawan patogen G. boninense secara in vitro
menggunakan kultur sel 9 jam, enzim ekstrak kasar dan enzim hasil pengendapan
50% amonium sulfat diamati di media agar-agar menggunakan metode difusi
sumur. Enzim hasil pengendapan 50% amonium sulfat mampu menghambat
pertumbuhan G. boninense lebih baik dibandingkan enzim ekstrak kasar dan
kultur sel 9 jam yaitu sebesar 51.15%, 48.14% dan 17.83% pada hari ke-6 setelah
pengujian. Ada perbedaan mekanisme antagonis antar perlakuan yang digunakan,
pengamatan hifa dengan pengujian kultur isolat menyebabkan hifa menggulung
pada G. boninense, enzim ekstrak kasar menyebabkan hifa bercabang sedangkan
enzim hasil pengendapan 50% amonium sulfat menyebabkan hifa lisis dan
penipisan dinding hifa. | id |
